永磁回路返回式磁系统特点及其应用

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.11.002

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (11): 9-13.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.11.002

永磁回路返回式磁系统特点及其应用

刘桂林¹, 谢勇², 梁慧敏¹, 柯章弘达³, 谢沅皓², 蔡昭文²

1.哈尔滨工业大学电器与电子可靠性研究所, 黑龙江哈尔滨 150001
2.桂林航天电子有限公司, 广西桂林 541000
3.沈阳铁路信号有限责任公司, 辽宁沈阳 110026

收稿日期:2022-05-21 出版日期:2022-11-30 发布日期:2023-01-04
作者简介:刘桂林(1998—),男,硕士研究生,研究方向为继电器优化设计与质量一致性提升。|谢勇(1972—),男,高级工程师,主要从事电器测试与可靠制造研究。|梁慧敏(1972—),女,教授,研究方向为电器电弧与电接触、电器可靠性技术。
基金资助:
国家自然科学基金项目(52177134)

Characteristics and Application of Permanent Magnet Loop Return Magnetic System

LIU Guilin¹, XIE Yong², LIANG Huimin¹, KEZHANG Hongda³, XIE Yuanhao², CAI Zhaowen²

1. Institute of Reliability in Electrical Apparatus and Electronics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001, China
2. Guilin Aerospace Electronics Co.,Ltd., Guilin 541000, China
3. Shenyang Railway Signal Co.,Ltd., Shenyang 110026, China

Received:2022-05-21 Online:2022-11-30 Published:2023-01-04

摘要/Abstract

摘要：

针对永磁回路返回式磁系统,从磁压和磁通角度对其典型结构、等效磁路及数学模型进行综合分析,得到其主要特点。基于传统拍合式磁系统,构建新型永磁回路返回式磁系统,从磁通角度分析工作原理,构建有限元仿真模型,得到吸力特性。最后,通过吸反力特性配合对新型永磁回路返回式磁系统结构进行仿真验证,从而拓展其应用领域,满足用户关于降低吸合电压、提高释放电压的需求。

关键词: 永磁回路返回式磁系统, 磁压, 磁通, 吸力特性, 仿真

Abstract:

Aiming at the permanent magnet loop return magnetic system,its typical structure,equivalent magnetic circuit and mathematical model are comprehensively analyzed from the perspective of magnetic pressure and magnetic flux,and its main characteristics are obtained.Based on the traditional snap-fit magnetic system,a new type of permanent magnet loop return type magnetic system is constructed.Its working principle is analyzed from the perspective of magnetic flux,and a finite element simulation model is constructed to obtain its suction characteristics.Finally,the new permanent magnet loop returning magnetic system structure is simulated and verified,so as to expand the application field of the permanent magnet loop return magnetic system and meet the needs of users to reduce the pull-in voltage and increase the release voltage.

Key words: permanent magnet loop return magnetic system, magnetic pressure, magnetic flux, suction characteristic, simulation

中图分类号:

TM581

刘桂林, 谢勇, 梁慧敏, 柯章弘达, 谢沅皓, 蔡昭文. 永磁回路返回式磁系统特点及其应用[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(11): 9-13.

LIU Guilin, XIE Yong, LIANG Huimin, KEZHANG Hongda, XIE Yuanhao, CAI Zhaowen. Characteristics and Application of Permanent Magnet Loop Return Magnetic System[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(11): 9-13.

图/表 9

表1

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

表2

参考文献 15

[1]	翟国富, 崔行磊, 杨文英. 电磁继电器产品及研究技术发展综述[J]. 电器与能效管理技术, 2016(2):1-8.
[2]	LANGSDORFF W, SWOZIL J. Metal-sealed gas-protected contacts[J]. IEEE Transactions on Communications, 1974, 22(9):1420-1423. doi: 10.1109/TCOM.1974.1092363
[3]	朱永庆, 吴世湘. 军用继电器的发展态势[J]. 电子科学技术评论, 2005(1):55-56.
[4]	SASO H. Super-small,high insulation BA relay targets information processing equipment[J]. JEE, 1995, 32(347):34-39.
[5]	梁慧敏, 崔浩, 叶雪荣, 等. 基于永磁分段模型的继电器静态吸力特性仿真计算[J]. 低压电器, 2009(15):1-3,12.
[6]	麦荣焕, 许巧云, 汤振鹏, 等. 基于闭环控制的SF_6相控断路器永磁机构设计与试验[J]. 高压电器, 2020, 56(12):110-115.
[7]	梁慧敏, 廖晓宇, 陈昊, 等. 基于实测误差补偿的含永磁电磁结构多目标优化方法[J]. 电器与能效管理技术, 2018(23):19-23.
[8]	吴勇, 房淑华, 邬钢, 等. 126kV高压真空断路器永磁操作机构及其小型化研究[J]. 高压电器, 2018, 54(3):45-51.
[9]	谢勇, 梁慧敏, 由佳欣, 等. 军用电磁继电器结构分类和比较[J]. 低压电器, 2013(10):14-18.
[10]	梁慧敏, 翟国富, 谢国强. 航天电磁继电器三次设计[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2013.
[11]	梁慧敏, 叶雪荣, 翟国富, 等. 极化磁系统判别准则的研究与应用[J]. 中国电机工程学报, 2007, 27(27):56-60.
[12]	佟为明, 梁慧敏, 李凤阁, 等. 极化磁系统的合理性判据及其应用[J]. 中国电机工程学报, 2002, 22(3):84-88.
[13]	SCHUESSLER J C. Beyond the balanced force relay-a new miniaturized design concept:The 27th Annual National Relay Conference[C]. 1979.
[14]	贺开华, 荣命哲, 吴翊, 等. 三气隙永磁接触器电磁特性分析[J]. 低压电器, 2012(13):6-10.
[15]	梁慧敏, 由佳欣, 叶雪荣, 等. 基于三维磁场仿真分析的含永磁继电器等效磁路模型的建立[J]. 电工技术学报, 2011, 26(1):46-50.

结构	状态		简化等效磁路
结构	释放稳态位置	吸合稳态位置	简化等效磁路
结构1
结构2

项目	某型号拍合式磁系统继电器	新型永磁回路返回式磁系统继电器
吸合电压/V	77	61
释放电压/V	11	23
线圈电阻/W	6 400	6 800
线圈额定功率/W	1.89	1.77

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Characteristics and Application of Permanent Magnet Loop Return Magnetic System

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[1]	孙浩, 陈永华, 吴维宁, 邢作霞. 区域综合能源仿真分析系统的开发与研制[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(9): 18-26.
[2]	王浩南, 曹玉峰, 赖耀康, 胡彩霞, 张宏宇, 王梓丞, 翟国富. 基于裸片封装的SiC MOSFET功率模块热分析^*[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(8): 39-43.
[3]	陈加明. 永磁断路器合闸机械特性的仿真方法[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(8): 47-50.
[4]	袁尧鑫, 陈威. 面向配用电的集成化自激磁通门直流电流传感器设计[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(7): 41-49.
[5]	袁瑞铭, 李文文, 庞富宽, 郭皎, 王晨. 基于Simulink和Ansys Icepak的单相智能物联电能表计量单元电热耦合仿真方法研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(7): 73-79.
[6]	马牧原, 赵妍辉, 李国庆. 含多光储微电网直流型主动配电系统动态协同控制[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 71-77.
[7]	王梓丞, 赖耀康, 王浩南, 曹玉峰, 叶雪荣, 翟国富. 基于图形化修正的SiC MOSFET等效建模方法[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(4): 6-11.
[8]	赖耀康, 王浩南, 曹玉峰, 王梓丞, 叶雪荣, 翟国富. 多通道SiC固态功率控制器热仿真及设计优化[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(2): 42-45.
[9]	潘庆元. 小型断路器双金属片热弯曲特性的实验仿真[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(2): 46-52.
[10]	吴淑窈, 马少华. 真空断路器操动机构动力学仿真及推杆疲劳寿命分析[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(11): 14-18.
[11]	李罗斌, 司莺歌, 刘瑾. 浅析过电流对电磁式RCBO漏电特性的影响[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(1): 27-30.
[12]	周英姿, 贾峰, 季慧玉. 高精度测量用铁心电流互感器的设计与仿真[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(1): 47-50.
[13]	张晨, 吴伟玉, 刘万里, 马双彪. 基于ADAMS的万能式断路器操作机构缓冲装置动力学仿真及研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(1): 57-62.
[14]	赵紫恩, 张超, 任万滨. 电磁继电器触簧系统回路电阻的仿真分析[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 56-61.
[15]	许文良, 何为龙. 低压电器热过载保护及热双金属片仿真设计[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 41-46.